RU2096370C1

RU2096370C1 - Surface-active addition

Info

Publication number: RU2096370C1
Application number: RU96117479A
Authority: RU
Inventors: Я.А. Дубинский; А.Г. Моцун; В.П. Серватович; А.И. Солодкий; И.В. Федорова
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ИнвестПроект"
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1997-11-20

Abstract

FIELD: road-building materials. SUBSTANCE: surface-active addition has tall oil as high-molecular fatty acid and phenolamine resin as an amine compound at the following ratio of components, wt.-%: tall oil, 71-83; and phenolamine resin, 17-29. Addition is used for improved bitumen adhesion to dry and wet surface of acid and basic rocks and can be used for asphalt concrete coating making. EFFECT: improved quality of addition. 3 tbl

Description

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, в частности к поверхностно-активным добавкам для дорожных битумов, и может быть использовано при устройстве асфальтобетонных покрытий для улучшения адгезии битумов к сухой и влажной поверхности материалов кислых и основных пород. Кроме того, поверхностно-активная добавка может быть использована в качестве пластификатора, активатора или эмульгатора в различных битумных и полимерных композициях. The invention relates to road-building materials, in particular to surface-active additives for road bitumen, and can be used in the construction of asphalt concrete coatings to improve the adhesion of bitumen to dry and wet surfaces of acidic and basic rocks. In addition, the surfactant can be used as a plasticizer, activator or emulsifier in various bitumen and polymer compositions.

Известно использование таллового масла в качестве поверхностно-активной добавки в битум в количестве 0,5% от веса битума для увеличения адгезии к основным (карбонатным) материалам [1]
К недостаткам добавки относится ограниченная область ее применения. Добавка повышает адгезию битума к основным материалам и неэффективна при использовании с кислыми.It is known to use tall oil as a surface-active additive in bitumen in an amount of 0.5% by weight of bitumen to increase adhesion to basic (carbonate) materials [1]
The disadvantages of the additive include a limited area of its application. The additive improves the adhesion of bitumen to basic materials and is ineffective when used with acidic ones.

Известно использование мазутных полукоксовых фенолов в качестве поверхностно-активной добавки в битум в количестве 3 10% от веса битума для увеличения адгезии к основным материалам [2]
К недостаткам добавки относится ограниченная область ее применения. Добавка повышает адгезию битума к основным материалам и неэффективна при использовании с кислым.It is known to use fuel oil semi-coke phenols as a surface-active additive in bitumen in the amount of 3 10% by weight of bitumen to increase adhesion to basic materials [2]
The disadvantages of the additive include a limited area of its application. The additive improves the adhesion of bitumen to basic materials and is ineffective when used with acidic.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является битумная присадка БП 3, которая применяется для увеличения адгезии к кислым материалам. БП 3 представляет собой продукт конденсации полиэтиленполиамина (ТУ6 0,2 594 70) и синтетической жирной кислоты C_21-26 с кислотным числом 150 170 мг KOH/г. [3]
К недостаткам добавки относится ограниченная область ее применения. Добавка повышает адгезию битума к кислым материалам и неэффективна при использовании с основными.The closest technical solution to the proposed is the bitumen additive BP 3, which is used to increase adhesion to acidic materials. BP 3 is a condensation product of polyethylene polyamine (TU6 0.2 594 70) and synthetic fatty acid C _21-26 with an acid number of 150 170 mg KOH / g. [3]
The disadvantages of the additive include a limited area of its application. The additive improves the adhesion of bitumen to acidic materials and is ineffective when used with basic materials.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение области применения добавки путем повышения адгезии битума как к кислым, так и к основным материалам. The problem to which the invention is directed, is to expand the field of application of the additive by increasing the adhesion of bitumen to both acidic and basic materials.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что поверхностно - активная добавка включает высокомолекулярную кислоту и аминное соединение, причем в качестве высокомолекулярной кислоты использовано талловое масло, а в качестве аминного соединения феноламинная смола при следующем соотношении компонентов, мас. The essence of the invention lies in the fact that the surfactant additive includes high molecular weight acid and an amine compound, tall oil being used as a high molecular weight acid, and a phenolamine resin as an amine compound in the following ratio of components, wt.

Талловое масло 71 83
Феноламинная смола 17 29
Талловое масло является побочным техническим продуктом, получаемым в процессе производства целлюлозы сульфатным методом, и представляет собой темную маслообразную жидкость, состоящую из 30 43% жирных кислот, 30 55% смоляных кислот, продуктов их окисления и некоторого количества нейтральных веществ [1]
Феноламинная смола (алкилфеноламинная смола октафор N, ТУ 38 УССР 201415 83) является продуктом взаимодействия аминных соединений и алкилфенолов и применяется для увеличения прочности синтетических каучуков.Tall oil 71 83
Phenolamine resin 17 29
Tall oil is a technical by-product obtained in the pulp production process by the sulfate method and is a dark oily liquid consisting of 30 43% fatty acids, 30 55% resin acids, their oxidation products and some neutral substances [1]
Phenolamine resin (alkylphenolamine resin octaphor N, TU 38 of the Ukrainian SSR 201415 83) is a product of the interaction of amine compounds and alkylphenols and is used to increase the strength of synthetic rubbers.

Применение в отдельности таллового масла, содержащего отрицательно заряженные органические кислоты, и феноламинной смолы, включающей положительно заряженные амины, не оказывает заметного влияния на адгезию битума к кислым каменным материалам. При их смещении карбоксильные группы органических кислот таллового масла химически связываются с аминогруппами феноламинной смолы, образуя новые соединения, химические формулы которых не определены. Наличие в новом соединении как катионоактивных, так и анионоактивных функциональных групп позволяет повысить адгезию битума к основным и кислым материалам. The use of tall oil separately containing negatively charged organic acids and phenolamine resin including positively charged amines does not significantly affect the adhesion of bitumen to acidic stone materials. When they are displaced, the carboxyl groups of the tall oil organic acids chemically bind to the amino groups of the phenolamine resin, forming new compounds whose chemical formulas are not defined. The presence in the new compound of both cationic and anionic functional groups makes it possible to increase the adhesion of bitumen to basic and acidic materials.

Для приготовления поверхностно активной добавки необходимое количество таллового масла (ТУ 130281078 119 89) и феноламинный смолы дозируют в реактор с рубашкой и перемешивающим устройством. Смешение компонентов осуществляется в течение 1 6 часов при температуре 120 180^oC, затем полученный продукт охлаждают до температуры 30 60^oC и выгружают из реактора. Готовый продукт при 20^oC представляет собой высоковязкую жидкость и хранится при температуре -40 +70^oC.To prepare a surfactant additive, the required amount of tall oil (TU 130281078 119 89) and phenolamine resin are metered into the reactor with a jacket and a mixing device. The components are mixed for 1 6 hours at a temperature of 120 180 ^o C, then the resulting product is cooled to a temperature of 30 60 ^o C and discharged from the reactor. The finished product at 20 ^o C is a highly viscous liquid and is stored at a temperature of -40 +70 ^o C.

По данной технологии было приготовлено 5 составов поверхностно-активных добавок, представленных в таблице 1. В примерах 1 3 поверхностно-активная добавка содержит минимальное, среднее и максимальное значения составляющих компонентов, в примерах 4 5 даны их запредельные значения. Свойства поверхностно-активной добавки приготовленных составов приведены в таблице 2. According to this technology, 5 compositions of surface-active additives were prepared, are presented in table 1. In examples 1 to 3, the surface-active additive contains the minimum, average and maximum values of the constituent components, in examples 4 to 5 their exorbitant values are given. The properties of the surface-active additives of the prepared compositions are shown in table 2.

Поверхностно-активную добавку приготовленных составов вводили в битум марки БНД 60/90 в количестве 0,5 2,0% от массы битума при температуре 150^oC. к полученной смеси добавляли сухие или влажные каменные материалы основных (известняк) и кислых (гранит) пород. Количество битума составляло 4% от массы каменного материала.A surface-active additive of the prepared compositions was introduced into bitumen grade BND 60/90 in an amount of 0.5 to 2.0% by weight of bitumen at a temperature of 150 ^o C. Dry or wet stone materials basic (limestone) and acidic (granite) were added to the resulting mixture. rocks. The amount of bitumen was 4% of the mass of stone material.

Испытания азгезионных свойств битума к известняку и граниту приводились методом адсорбции красителя. В таблице 3 представлены полученные экспериментально значения адгезии битума без добавки, с известной добавкой БП 3 и предлагаемой добавкой составов 1 5 к кислым и основным породам. Содержание добавки БП 3 и предлагаемой добавки в битуме составляло 1% от массы битума. Tests of the adhesion properties of bitumen to limestone and granite were carried out by dye adsorption. Table 3 presents the experimentally obtained values of the adhesion of bitumen without additives, with the known additive BP 3 and the proposed addition of compositions 1 to 5 to acidic and basic rocks. The content of the additive BP 3 and the proposed additives in bitumen was 1% by weight of bitumen.

Как видно из таблицы 3, предлагаемая поверхностно активная добавка повышает адгезию битума как к основным, так и к кислым каменным материалам при заданном оптимальном соотношении компонентов (пример 1 3) по сравнению с известной добавкой БП 3 (прототип). As can be seen from table 3, the proposed surface-active additive improves the adhesion of bitumen to both basic and acidic stone materials at a given optimal ratio of components (example 1 3) compared with the known additive BP 3 (prototype).

Claims

A surface-active additive comprising a high molecular weight fatty acid and an amine compound, characterized in that tall oil is used as the high molecular weight fatty acid and the phenolamine resin is used as the amine compound in the following ratio, wt.

Tall oil 71 83
Phenolamine resin 17 29l